2018年8月22日
この記事ではこんなことを紹介しています
わたしが面白いと思った数学クイズ・パズルを紹介しています。
数字に関するクイズを集めました。
皆さんは何問解けるでしょうか?
数学クイズ(数字編)その① – 条件を満たす10桁の数を作る
問題①
ここに10桁の数\(x\)があります。この数\(x\)はどのような数でしょうか?
$$x = ??????????$$
\(x\)には、以下のような特徴があります。
- 一番左の数字(一番桁が大きい)は、\(x\)に含まれている\(0\)の数である
- 左から二番目の数字は、\(x\)に含まれている\(1\)の数である
- 左から三番目の数字は、\(x\)に含まれている\(2\)の数である
- 左から四番目の数字は、\(x\)に含まれている\(3\)の数である
- 左から五番目の数字は、\(x\)に含まれている\(4\)の数である
- 左から六番目の数字は、\(x\)に含まれている\(5\)の数である
- 左から七番目の数字は、\(x\)に含まれている\(6\)の数である
- 左から八番目の数字は、\(x\)に含まれている\(7\)の数である
- 左から九番目の数字は、\(x\)に含まれている\(8\)の数である
- 一番右の数字(一番桁が小さい)は、\(x\)に含まれている\(9\)の数である

解答①
▼ 解答を表示する
上の条件を満たす10桁の数は、
$$6210001000$$
です。
この数に”\(0\)”は6個含まれています。なので、一番左は\(6\)です。
この数に”\(1\)”は2個含まれています。なので、一番左から二番目は\(2\)です。
…
と以下同様に考えていくと、すべての数字の数の条件を満たしていることがわかります。

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その② – 1,9,9,6を使って100と1000を作る
問題②
\(1\), \(9\), \(9\), \(6\)の4つの数字を使い、\(100\)と\(1000\)となる計算式を作りなさい。
使用できる演算記号は、
$$+, \quad -, \quad \times, \quad \div, \quad \sqrt{x}\text{(ルート)}, \quad x^a\text{(階乗)}$$
です。
ただし、\(1\), \(9\), \(9\), \(6\)の順番は変更してはいけません。
【例(ただし、計算結果は\(100\)や\(1000\)ではない)】
\begin{align}
○:1+9^9-\sqrt{6} \\
○:19-9 \div \sqrt{6} \\
×:6+1^9-\sqrt{9}
\end{align}
解答②
▼ 解答を表示する
100になる計算式
$$1+\sqrt{9}+96 = 100$$
※100はこの式以外に思いつきません。見つけた人、教えてください。
1000になる計算式
\begin{align}
(1+9)^{9-6} = 1000 \\
(1+9)^{\sqrt{\sqrt{9}+6}} = 1000 \\
\sqrt{\sqrt{1+99}}^6 = 1000 \\
(1+9)^{-\sqrt{9}+6} = 1000 \\
\sqrt{\sqrt{\sqrt{\sqrt{\sqrt{(1+9)^{96}}}}}} = 1000
\end{align}
1000はたくさん方法がありますね。
その③ – 5桁の数字を当てよう
問題③
ここに\(5\)桁の数字があります。
この数字の先頭(一番左)に\(1\)をつけた数は、後尾(一番右)に\(1\)をつけた数の\(1/3\)となります。

さて、この\(5\)桁の数字は何でしょうか?
解答③
▼ 解答を表示する
答えは、
$$42857$$
です。
解き方
この数をなんとなくで導くのは難しいでしょう。できた人は数字のセンスが抜群かもしれません。
この数を導くには、式を使います。
\(5\)桁の数を\(x\)とすると、この数の先頭に\(1\)をつけた数は、
$$100000 + x$$
と表現できます。
一方、後尾に\(1\)をつけた数は、
$$10x + 1$$
と表現できます。
先頭に\(1\)をつけた数は、後尾に\(1\)をつけた数の\(1/3\)なので、
$$100000 + x = \frac{10x + 1}{3}$$
が成り立ちます。
これを計算すると、
\begin{align}
100000 + x & = \frac{10x + 1}{3} \\
3(100000 + x) & = 10x + 1 \\
300000 + 3x & = 10x + 1 \\
7x & = 299999 \\
x & = 42857
\end{align}
となり、答えが求まります。
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その④ – うまく木箱に入れよう
問題④
木箱に入れたい重りが10個あります。それらの重量は、それぞれ、
15kg、13kg、11kg、10kg、9kg、8kg、4kg、2kg、2kg、1kg
です。
いま、これらの重りを入れるための箱が3個あり、一つの箱には最大で25kgまで入れることができます。
どのように木箱に入れれば、3つの箱にすべての重りを入れることができるでしょうか?
3パターン考えてください。
※ちなみに、入れるパターンは全部で10パターンあります。
解答④
▼ 解答を表示する
木箱への入れ方のパターンは以下の10パターンあります。このうち3つを書けましたか?
パターン |
木箱A |
木箱B |
木箱C |
パターン① |
15kg, 10kg |
13kg, 8kg, 4kg |
11kg,9kg,2kg,2kg,1kg |
パターン② |
15kg, 10kg |
13kg, 11kg, 1kg |
9kg, 8kg, 4kg, 2kg, 2kg |
パターン③ |
15kg, 10kg |
11kg, 8kg, 4kg, 2kg |
13kg, 9kg, 2kg, 1kg |
パターン④ |
15kg, 10kg |
11kg, 9kg, 4kg, 1kg |
13kg, 8kg, 2kg, 2kg |
パターン⑤ |
11kg, 10kg, 4kg |
15kg, 8kg, 2kg |
13kg, 9kg, 2kg, 1kg |
パターン⑥ |
11kg, 10kg, 4kg |
15kg, 9kg, 1kg |
13kg, 8kg, 2kg, 2kg |
パターン⑦ |
13kg, 8kg, 4kg |
15kg, 9kg, 1kg |
11kg, 10kg, 2kg, 2kg |
パターン⑧ |
13kg, 10kg, 2kg |
15kg, 8kg, 2kg |
11kg, 9kg, 4kg, 1kg |
パターン⑨ |
13kg, 10kg, 2kg |
15kg, 9kg, 1kg |
11kg, 8kg, 4kg, 2kg |
パターン⑩ |
13kg, 10kg, 2kg |
15kg, 8kg, 2kg |
10kg, 9kg, 4kg, 2kg |
その⑤ – みんな違うおもちゃがもらえるか
問題⑤
今から、50人の子供たちのためにおもちゃ(ミニカー)を作ります。
材料は、
- 【色を塗るためのペンキ】赤、青、緑
- 【車の型】スポーツカー、トラック、ショベルカー、パトカー
- 【操縦者の人形】若い男性、若い女性、中年の男性、中年の女性
です。
これらを組み合わせてミニカーを作成します。
さて、すべての子供たちが異なるミニカーをもらうことができるでしょうか?
解答⑤
▼ 解答を表示する
材料の組み合わせは、
$$3 \times 4 \times 4 = 48$$
なので、50人すべての子供たちが異なるミニカーをもらうことはできません。
最低2組が同じミニカーをもらうことになります。
しかし、”操縦者を乗せない”という選択肢を許せば、
$$3 \times 4 \times 5 = 60$$
となり、すべての子供たちに異なるミニカーを渡すことができます。
子供が操縦者なしのミニカーに納得してくれれば…
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その⑥ – 8を八回使って1000を作る
問題⑥
\(8\)を8回使って、\(1000\)を作りなさい。
ただし、使ってよい演算子は、
$$+, \quad -, \quad \times, \quad \div$$
である。
解答⑥
▼ 解答を表示する
\(8\)を8回使って\(1000\)を作る方法は、非常に多くのパターンがあります。
以下は、その一部です。
\begin{align}
& 888 + 88 + 8 + 8 + 8 \\[1em]
& \left( 8 \left( 8 \left( 8+8 \right) – \frac{8+8}{8} \right) \right) – 8 \\[1em]
& \left( 888-8 \right) + 8 \times \left( 8+8 \right) – 8 \\[1em]
& \left( \left(8 \times \left( 8+8 \right) \right) – \left( \left( 8+8+8 \right) /8 \right) \right) \times 8 \\[1em]
& \frac{8888-888}{8}
\end{align}
もっとたくさんの式を知りたい方は、以下のサイトが詳しいです。
その⑦ – 私が思っているカードはどれでしょう?
問題⑦
私はいま、次の6枚のカードの中から一枚を頭に思い浮かべています。

思い浮かべているカードのヒントは、以下の3項目です。
- そのカードは、素数です。
- そのカードの両隣のカードの数の合計は、\(3\)の倍数です。
- そのカードの隣の隣のカードはハートの2です。
さて、私が思っているカードはどれでしょう。
解答⑦
▼ 解答を表示する
答えは、「ハートの2」です。
そのカードは素数なので、
のうちのどれかです。
さらに、両端のカードの数の合計が3の倍数なので、
のどちらかに絞れます。
最後に、カードの隣の隣が、ハートの2になるのは、このうち「ハートの2」だけです。
その⑧ – \(4\)を4つ使って\(50\)をつくろう
問題⑧
\(4\)を4つ使って\(50\)を作ってください。
使える演算子は、
$$+, \quad -, \quad \times, \quad \div, \quad !(階乗)$$
です。
解答⑧
▼ 解答を表示する
$$\frac{4!}{4}+44$$
これ以外の解答を思いついた方は、下のコメントから教えてください!
その⑨ – 自分自身を2乗した数の下4桁が自分自身になる数は?
問題⑨
4桁の整数です。
自分自身を2乗した数の下4桁が、自分自身と等しくなる数はなんでしょうか?

解答⑨
▼ 解答を表示する
答えは、「\(9376\)」です。
$$9376^2 = 87909376$$
まず、答えの一の位を考えます。
二乗して、同じ数になるのは、\(0, 1, 5, 6\)のときしかありえません。
\begin{align}
0^2 & = 0 \\
1^2 & = 1 \\
5^2 & = 25 \\
6^2 & = 36
\end{align}
次に、答えの十の位を考えます。
一の位も考慮すると、次の4パターンに絞られます。
\begin{align}
00^2 & = 00 \\
01^2 & = 01 \\
25^2 & = 225 \\
76^2 & = 5776
\end{align}
続いて、百の位です。
同様に考えると、
\begin{align}
000^2 & = 000 \\
001^2 & = 001 \\
625^2 & = 390625 \\
376^2 & = 141376
\end{align}
最後に千の位を考えると、
\begin{align}
0000^2 & = 0000 \\
0001^2 & = 0001 \\
0625^2 & = 390625 \\
9376^2 & = 87909376
\end{align}
となり、この中で4桁の数は\(9376\)だけです。
その⑩ – おばあちゃんの年齢は何歳?
問題⑩
サトシは彼のおばあちゃん(祖母)の年齢を知りません。
ある日、サトシはおばあちゃんと話をしていました。
おばあちゃんは次のようにサトシ話します。
おばあちゃんの話
私には子供が6人いてねぇ。
それぞれ、4年ずつ年が離れてるんだよ。
あなたの叔父(おじ)にあたる、一番最初の子を19歳のときに生んだよ。
そして、一番下の子はいまや19歳になってしまった…
さて、サトシはこのお話からおばあちゃんの年齢がわかりました。
何歳でしょうか?
解答⑩
▼ 解答を表示する
おばあちゃんの年齢は58歳です。
順を追って、おばあちゃんの年齢を考えていきましょう。
- おばあちゃんの最初の子供が生まれる → 19歳
- 二番目の子供が生まれる → 23歳
- 三番目の子供が生まれる → 27歳
- 四番目の子供が生まれる → 31歳
- 五番目の子供が生まれる → 35歳
- 六番目の子供が生まれる → 39歳
- 最後に生まれた子(六番目)が19歳になる → 58歳(今現在)
おまけ – すべて素数になる魔方陣
おまけの問題
以下は魔方陣と呼ばれるものです。

縦、横、斜めの合計はすべて等しくなります。
魔方陣に関しては、以下の記事が詳しいです。
以下のような、いくつかのマスが埋まっていない魔方陣があります。

この魔方陣は特別で、すべてのマスには素数が入ります。
また、縦、横、斜めの合計はすべて等しく、その値も素数となります。
※ただし、1は例外として使用オッケーとします。
さて、すべてのマスを埋めましょう。
おまけの解答
おまけ問題には、解答は載せていません。
分かった人は、コメント欄で教えてくださいね。
ディスカッション
コメント一覧
この魔方陣に解答は存在しません。
理由は素数ではない1を使わないといけないからです。
コメントありがとうございます。
Kさんのおっしゃるとおりです。
私のボンミスでした。
問題を少し変更しました。
左上から、31.73.7.13.37.61.67.1.43ですね!楽しかったです。
「縦横斜めの和が素数」という条件がある限り、解答は存在しません。
魔法陣を解くと、パナカフェ革命さんのようになりまずが、和111が素数ではありません。
因みに、この魔法陣は素数云々関係なく一つに定まるため、面白い問題でもありません。
あと、問題3の「3分の1になる」の矢印、逆です。
(証明)
右下の数をx,左上の数をyとおく。
中段の和=右段の和より 13+37=7+x ∴x=43
左段の和=(/)の和より y+13=37+7 ∴y=31
よって、(\)の和は x+37+y=111となり、和が素数であることに矛盾する。
1+√9+96で100になりませんか?
魔方陣解けた!
と思ったら111って3×37で表すことができますね。
他に解答はあるのでしょうか?
問題⑦のヒントの3項目目の「そのカードの隣の隣のカードはハートの2です」というのですが、答えってハートの2じゃないですか。だったらそのヒントの3項目目は「そのカードの隣の隣のカードはハートの4です」になりませんか?(クラブの7でもいいですけど) …違ったらすいません。
よく考えよう
草
3番1/3になるの矢印が逆ではないでしょうか?
1,9,9,6=1,√9,9,6=1,3,6,9
1と3の6乗と9にして1,9,9,9,9
9二つを割って一にして1,9,1,9
あとはふつうに
問題②の100を作る方ですが
(1+9)^(6/√9)というのはどうでしょうか
算数ブログ「gotanoe」の、監修・手直し頂けましたら感涙です。
何しろ数学の全くの素人なので。何卒宜しくお願い申し上げます。
恥ずかしながら失礼いたします。
問題「その④」の解答④にて、パターン⑩木箱Aは「13,11,1」ではないでしょうか。
現状のままでは、10が2つ、2が3つ使用されていることになります。
また、「15は木箱A」「13は木箱B」に固定した方が読者も見やすいのではないでしょうか。
私は全10通りの答えが正しいか確認するのが大変でした。
偉そうに申し訳ありませんでした。
問題7のヒントの3項目の意味を教えてください。
(1+9)^(6/√9)=100ですね
問題8
44+4+4